Телеизмерительная система с управляющейобратной связью

 

ОП MCAHHE

ИЗЬБРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ („)842918

Союз Советскив

Социалистическин

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 27.07.79 (21) 2802828/18-24 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (5I) M К„з

G 08 С 25/02

Государственный комитет

СССР. (53) УДК 621.398 (088.8) Опубликовано 30.06.81. Бюллетень № 24

Дата опубликования описания 05.07.81 лв делаи изобретений и открытий

1 (72 ) А втор ы изобретения

Л. Г. Журавин, В. А. Мариненко, М. А. Мариненк

В. А. Солнцев, П. Ф. Федосеев и В. П.

Ленинградский ордена Ленина электротехнически им. В. И. Ульянова (Ленина) (7I) Заявитель (54) ТЕЛЕИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА С УПРАВЛЯЮЩЕЙ

ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ

Изобретение относится к информационноизмерительной технике и может применяться в телеметрии, телеуправлении и т. д.

Известна радиотелеметрическая система, содержащая в каждом измерительном канале датчики, соединенные через согласующие устройства со входом первого коммутатора, первый вход которого соединен с выходом датчика калибровочных напряжений, а выход первого коммутатора через модулятор соединен с первым входом элемента ИЛИ, другой вход ее через кодер синхросигнала соединен с выходом хронизатора, два других выхода которого соединены с управляющими входами первого коммутатора и модулятора, выход элемента ИЛИ подключен ко входу передатчика, выход которого через канал связи связан, со входом приемника, выход которого подключен ко входу второго коммутатора и входу устройства выделения и формирования синхросигнала, выход последнего соединен с управляющим входом второго коммутатора, выход которого через демодуляторы соединен с соответствующими входами регистрирующего устройства, управляющий вход которого соединен с выходом блока меток времени (1).

Наиболее близкой к предлагаемой является телеизмерительная система с управляющей обратной связью, содержа пня последовательно соединенные источник сообщений, переключатель, кодирующий б. ок, прямой канал связи, блок решения и блок памяти, выход которого является выходом системы, датчик решающих сигчалов, обратный канал связи, приемник решающих сигналов, выход которого подключен к управляющему входу переключателя, выход которого через накопитель соединен со вторым информационным входом переключателя (2) .

Недостаток данного устройства — - уменьшение пропускной способности при возрастании уровня помех в канале связи. Это обусловлено тем, что в устройстве осуществляется последовательный поэлементный прием каждого символа из всей кодовой посылки слова с переспросом.

Цель изобретения — увеличение пропускной способности системы каналов связи.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее последовательно

842918 соединенные источник сообщения, переключатель, кодирующий блок, прямой канал связи, блок решения и блок памяти, выход которого является выходом системы, датчик решающих сигналов, обратный канал связи, приемник решающих сигналов, выход которого подключен к управляющему входу переключателя, выход которого через накопитель соединен со вторым информационным входом переключателя, введены элементы памяти, ключи, блоки сравнения, э.н мент ИЛИ, счетчики и блок управления, первый вход которого соединен со вторым выходом блока решения, а первый выход— со вторым входом блока памяти и со входом датчика решающих сигналов, вторые выходы блока управления соединены с первыми входами счетчиков и с управляющими входами элементов памяти, информационные входы которых объединены и соединены с третьим выходом блока решения .и с объединенными первыми входами блоков сравнения, выходы элементов памяти подключены ко вторым входам блоков сравнения и к первым входам ключей, вторые входы которых соединены с третьими выходами блока управления, выходы ключей объединены и подключены к третьему входу блока памяти, выходы блоков сравнения подклк>чены ко входу элемента ИЛИ и вторым входам соответствующих счетчиков, выход элемента ИЛИ подключен к третьим вхо,I;Iu счетчиков и ко второму входу блока управления, выходы счетчикоь подключены к тре>ьему входу блока управления.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства.

Телеизмерительная система содержит последовательно соединенные источник сообlö<. íèÿ, переключатель 2, кодирующий блок 3, прямой канал 4 связи, блок 5 решеIIII>I. выход которого соединен с объединен»ы ив входами элементов памяти (ЗУ ) 6 и

<.,><>к» сравнения (СС) 7 вторые входы ко»<»,>« объединены, а их третьи входы подК lln >С»Ы К ВЫХОДаМ СООтВЕГСтВУЮЩИХ ЭЛЕи< II I<>ll памяти 6 и ко входам ключей 8, другие входы которых подключены к соотll< ><"<ну>ощим выходам блока управления 9, у>з«. выходы которого подключеHbl к управляющим входам соответствующих элем<.н <ив 6 памяти и счетчиков !О, другие вхо,<ы которых подключены к выходам соотве>ствующих блоков 7 сравнения и ко входам элемента ИЛИ 11,- выход которого соединен с обьединенными стробирующими входами счетчиков !О и со входом блока

9 управления, второй вход которого < оедин H со вт<>рым вых<>дом блока 5 решения.

d третьи входы бл<>ка 9 управления соединены с вь>ходами соответствующих счетчиков О. выходы ключей 8 объединены и

II<>3h,>In÷<.:bI к > входу блока 2 памяти, второй,in к< торог<> подключен к третьему в>>;,>д, блока 5 решения. третий вход уст5

ЗО

55 ройства 12 памяти подключен к третьему выходу блока 9 управления и входу датчика 13 решающих сигналов, выход которого через последовательно соединенные обратный канал !4 связи и приемник 15 решающих сигналов подключен к управляющему входу переключателя 2, выход которого через накопитель 16 подключен к своему второму входу.

Источник информации представляет собой в аналоговом случае набор датчиков, преобразующих измеряемые параметры в нормированные электрические сигналы, в дискретном случае источник 1 может состоять из нескольких сигнализаторов и т. п.

Переключатель 2, состоящий в случае аналогового источника 1 из ключей и распределителя импульсов, предназначен для поочередного подключения датчиков 1, с первого входа, или же выхода накопителя

16, со второго входа (в зависимости от управляющего сигнала на управляющем входе) ко входу кодирующего блока 3, в случае дискретного источника 1 переключатель 2 состоит из логических цепей и представляет собой логический коммутатор.

Кодирующий блок 3 при аналоговом источнике 1 представляет собой аналого-цифровой преобразователь (АЦП) и, при необходимости, устройство для помехозащищенного кодирования и преобразования кодов АЦП и служебной информации к виду, удобному для передачи; при дискретном источнике 1 первая функция АЦП не нужна.

Прямой и обратный каналы связи <остоят из передатчика, канала связи и приемника и предназначены для передачи информации на расстояние.

Блок 5 решений предназначен для кодирования входной информации и формирования кода-отсчета на первом выходе и служебной информации на втором (импульсов синхронизации) и третьем (адрес датчика 1) выходах. Блок 5 решения выполнен на основе демодуляторов и формирователей сигналов, соответствующих логическим сигналам «О» и «1». Элементы 6 памяти служат для хранения входной информации, причем запись осуществляется по логическому сигналу «1» на управляющем входе. Элементы 6 памяти строятся на основе цифровых регистров памяти.

Блоки 7 сравнения, ключи и э)1емент

ИЛИ !1 выполняют известные функции и строятся на основе типовых элементов.

Блок управления 9 выполняет следующие функций: при поступлении сигнала «1» на вход блока с выхода элемента ИЛИ 11 блока 9 управления определяет, на каком из его входов, соединенных с выходами счетчиков 10, произошло изменение состояния, и формирует сигнал «1» в соответствии с этим номером на одном из выходов соединенных с управляющими входами элемен842918

55 тов 6 памяти и счетчиков 10; при поступ; ленни на вход сигнала «О» определяет, на каком из его входов минимальный код и формирует сигнал «1» на соответствующем этому номеру одному из выходов; определяет отношение между числом повторов кодов посылки (число синхроимпульсов на втором входе блока управления 9 — выходе блока решений 5) и максимальным кодом на третьих входах m „, и в соответствии с этим соотношением формирует управляющие сигналы на соответствующем первом (управляющие входы ключей 8) и на третьем (вход датчика 13 решающих сигналов и третий вход блока 12 памяти) выходах. Алгоритм анализа соотношения между величинами п и m „, а также выбор величин К вЂ” число блоков. 6, 7, 8 и 10 — поясняются в дальнейшем.

Блок 9 управления. может быть построен на основе типовых цифровых блоков: счетчика, схем выявления максимума и минимума и простейших логических схем. Счетчики 10 служат для подсчета единичных сигналов на входе. Сброс в исходное состояние (код числа 1) счетчика 10 происходит по управляющему сигналу «1» (на входе управления) при наличии стробирующего сигнала (сигнал «О») на другом входе (стробирующем входе) .

Блок 12 памяти представляет собой регистрирующее устройство, запись информации происходит при поступлении управляющего сигнала «1». Адрес датчика определяется по служебной информации от блока 5 решения.

Датчик 13 решающих сигналов согласует управляющий выход блока 9 управления со входом обратного канала 14 связи и строится на основе модулятора.

Приемник 15 решающих сигналов декодирует поступившие на его вход сигналы и согласует эти сигналы со входом переключателя 2, т. е. приемник 15 решающих сигналов может быть построен на основе демодулятора и формирователя.

Накопитель 16 — оперативное запоминающее устройство.

Телеизмерительная система в случае аналогового источника 1 работает следующим образом.

Переключатель 2 подключает датчики 1 (поочередно) ко входу кодирующего блока

3, и код отсчета (а также служебная информация: синхроимпульсы, метки времени и т. п.) через прямой канал 4 связи передается на вход блока 5 решений, где происходит демодуляция входных сигналов и формирование кода отсчета импульсов синхронизации и кода адреса. Код отсчета поступает на объединенные входы элементов 6 памяти и блоков 7 сравнения, где происходит сравнение поступившего Х„ и хранящихся во всех ЗУ 6 Х (j= 1,2,...,К) кодов отсчетов. Если разность Х.„ — Х„. = 3> не пре5

25 зо вышает допустимой величины Е., т. е.

/hg/ «<Ь, (1) то сработает j-й блок 7 сравнения (формируется сигнал «1») и выходной код j-го счетчика увеличится на единицу; кроме того, сигнал блока 7 сравнений через элемент

ИЛИ ll поступит на вход блока 9 управления, вследствие чего блок 9,управления формирует сигнал «1» на соответствующем выходе, и данный код отсчета записывается в j-ый элемент 6 памяти.

Если все Л ;к,то не срабатывает ни блок 7 сравнения на входе блока 9 управления — сигнал «О», в результате выявляется Я-тый счетчик 10 с минимальным выходным кодом, и код очередного отсчета записывается в элемент 6 памяти с.номером 1; кроме того, 2-тый счетчик 10 увеличивается в исходное состояние (код числа 1). Затем переключатель 2 подключает вход кодирующего блока 3 к выходу накопителя 16 (в принципе возможны и повторные опросы самого датчика 1), и по прямому каналу связи передаются повторные отсчеты сигнала данного датчика посылки (причем повторяемые коды могут различаться из-за шумов самого датчика). При этом счетчики 10 подсчитывают число совпавших (в смысле неравенства (1) ) отсчетов, а блок 9 управления анализирует максимальное из этих чисел и общее число повторов и в определенный момент формирует сигнал «1» на соответствующем первом выходе, после чего открывается соответствующий ключ 8, и код отсчета, повторившийся заданное число раз (хранится в соответствующем элементе 6 памяти), принимается за достоверный и через открытый ключ 8 поступает на вход блока 12 памяти, кроме того, на выходе блока 9 памяти формируется управляющий сигнал «!», ио которому происходит запись в блок !2 памяти и передача сигнала «1», по обратному каналу связи 14, в результате чего переключатель 2 подключает свой вход к следующему датчику I. В случае, дискретного источника 1 повторяющиеся комбинации на выходе кодирующего блока 3 совершенно одинаковы, так как они повторно выбираются из накопителя 16, а в блоке 7 сравнения уставка Z,g равна нулю, т. е. подсчитываются повторяющиеся кодовые комбинации.

Выбор величин К и уставки X. я при аналоговом источнике 1, а также алгоритма анализа величин п1„ „си п обусловлен априорными сведениями о реальном канале связи и об соотношении между величиной кванта в кодирующем блоке 3 и диапазоном изменения флуктуационного шума датчика 1. Как показывает анализ, целесообразно применение соотношений

К д -, K< ©«2 при 2<пав С4, m О,Уп при п 4, m «„P(, 842918

Формула изобретения

Составитель В. Кунцевич

Редактор Н. Бушаева Техред А. Бойкас Корректор В. Синицкая

Заказ 5114I66 Тираж 691 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и от крытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 где 6ш — среднеквадратическое значение нормальной составляющей шума датчика, 1; — величина кванта в кодирующем блоке 3.

Таким образом, в предлагаемом устройст- 5 ве реализуется накопление принятых комбинаций и их последовательный анализ с целью выявления на. более достоверной комбинации, что позволяет фильтровать шумы датчиков (как нормальные, так и аномальные типа промахов измерений), а также более эффективно чем в известном, использовать пропускную способность канала связи.

Телеизмерительная система с управляющей обратной связью, содержащая последовательно соединенные источник сообщений, переключатель, кодирующий блок, прямой канал связи, блок решения и блок па- 20 мяти, выход которого является выходом системы, датчик решающих сигналов, обратный канал связи, приемник решающих сигналов, выход которого подключен к управляющему входу переключателя, выход которого через накопитель соединен со вторым информационным входом переключателя, отличающаяся тем, что, с целью повышения пропускной способности каналов связи, в нее введены элементы памяти, ключи, блоки сравнения, элемент ИЛИ, счетчики и блок управления, первый вход которого соединен со вторым выходом блока решения, а первый выход — со вторым входом блока памяти и со входом датчика решающих сигналов, вторые выходы блока управления соединены с первыми входами счетчиков и с управляющими входами элементов памяти, информационные входы которых объединены и соединены с третьим выходом блока решения и с объединенными первыми входами блоков сравнения, выходы элементов памяти подключены ко вторым входам блока сравнения и к первым входам ключей, вторые входы которых соединены с третьими выходами блока управления, выходы ключей объединены и подключены к третьему входу блока памяти, выходы блоков сравнения подключены ко входу элемента ИЛИ и вторым входам соответствующих счетчиков, выход элемента ИЛИ подключен к третьим входам счетчиков и ко второму входу блока управления, выходы счетчиков подключены к третьему входу блока управления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Барсуков Ф. И., Русанов Ю. Б. Элементы и узлы PTC. М., «Энергия», 1973, с. 17.

2. Кловский Д. Д. Теория передачи сигналов. М., «Связь», 1973, с. 360 — 362 (прототип) .

Телеизмерительная система с управляющейобратной связью Телеизмерительная система с управляющейобратной связью Телеизмерительная система с управляющейобратной связью Телеизмерительная система с управляющейобратной связью 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может использоваться в системах телеметрии, телеуправления
Наверх